ПУСКОВАЯ СИСТЕМА ПАРОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ПЕРЕГРЕВОМ ПАРА Российский патент 2000 года по МПК F01K13/02 

Изобретение относится к тепловым схемам блочной паротурбинной установки с промежуточным перегревом пара и может быть использовано в пусковой системе такой установки.

Известны способы пуска паротурбинной установки с промежуточным перегревом пара (промперегревом) путем использования двухбайпасной пусковой схемы, обеспечивающей подачу пара при пуске в холодную линию промперегрева в обход цилиндра (или части) высокого давления (ЦВД) турбины. При этом пусковая система, являющаяся частью общей системы парораспределения, содержит сбросной паропровод с редукционно - охладительным устройством (РОУ) между паропроводом свежего пара и холодной линией промперегрева пара [1]. Для предотвращения опасного для турбины попадания пара низких параметров из холодной линии промперегрева в ЦВД на выхлопе из ЦВД устанавливают запорную арматуру [2] . В качестве последней ранее использовалась задвижка с электроприводом, связанным с системой управления парораспределения турбоустановки. Однако опыт эксплуатации показал, что такая задвижка не обеспечивает необходимого быстродействия и недостаточно надежна. Поэтому вместо нее стали применять обратные клапаны прямого действия, в частности поворотную заслонку.

Такая пусковая система, содержащая сбросной паропровод с РОУ между паропроводом свежего пара и холодной линией промперегрева, регулирующие клапаны ЦВД с сервомоторами и электрической системой управления, обратный клапан прямого действия на выходе ЦВД и гидравлическую систему управления, является ближайшим аналогом настоящего изобретения [3].

Эта система обеспечивает высокую надежность работы, однако при открытии обратного клапана возникающие под действием парового потока колебания этого клапана вызывают пульсации парового потока, что отрицательно сказывается на экономичности и долговечности оборудования.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания пусковой системы паротурбинной установки, охарактеризованной выше, в которой запорная арматура на выходе из ЦВД обладала бы такой же высокой надежностью в работе, как применяемый обратный клапан прямого действия, но которая вместе с тем при открытом положении не оказывала бы возмущающего воздействия на проходящий через нее паровой поток.

Эта задача решается в пусковой системе паротурбинной установки с промежуточным перегревом пара, которая содержит сбросной паропровод с РОУ между паропроводом свежего пара и холодной линией промперегрева, регулирующие клапаны ЦВД с сервомоторами и электрической системой управления, обратный клапан прямого действия на выходе из ЦВД и гидравлическую систему управления и в которой, в соответствии с сущностью настоящего изобретения, обратный клапан связан с сервомотором, на линии напорного давления которого установлена запорная арматура с электроприводом, а последний связан с электрической системой управления регулирующими клапанами ЦВД таким образом, чтобы открытие и этой запорной арматуры осуществлялось синхронно с открытием регулирующих клапанов ЦВД.

В такой пусковой системе обратный клапан работает как обычный клапан прямого действия, т.е. открывается под действием давления пара из ЦВД и закрывается при пуске пара через сбросной паропровод под действием давления пара из холодной линии промперегрева. В то же время, благодаря указанной сущности изобретения, одновременно с открытием регулирующих клапанов ЦВД происходит открытие запорной арматуры на линии напорного давления сервомотора обратного клапана, и тем самым сервомотор оказывает дополнительное воздействие на обратный клапан, удерживая его в полностью открытом положении. Таким образом, обратный клапан выводится из парового потока, в результате чего исключается возможность его пульсации и он не оказывает возбуждающего влияния на проходящий через него паровой поток.

Сущность настоящего изобретения поясняется следующим далее подробным описанием примера его реализации с приложением чертежа, который схематически изображает пусковую систему паротурбинной установки с промежуточным перегревом пара.

Пример относится к паровой турбине с раздельными цилиндрами высокого давления (ЦВД) 1, среднего давления (ЦСД) 2 и низкого давления (ЦНД) 3. Паротурбинная установка содержит также котел 4 с промежуточным перегревателем 5.

Паропровод 6 свежего пара соединен со входом ЦВД 1 через стопорный клапан 7 и регулирующие клапаны 8, а через сбросной трубопровод 9 с редукционно-охладительным устройством (РОУ) 10 связан с холодной линией 11 промперегрева.

Горячая линия 12 промперегрева соединена со входом ЦСД 2 через стопорный клапан 13 и регулирующие клапаны 14. Горячая линия 12 промперегрева пара соединена также оснащенным редукционно-охладительным устройством (РОУ) 15 сбросным трубопроводом 16 с конденсатором 17.

На выходе пара из ЦВД 1 в холодной линии 11 промперегрева установлен обратный клапан 18, который соединен с пружинно-гидравлическим сервомотором одностороннего действия 19. Полость напорного давления сервомотора 19 соединена с линией напорного давления 20 системы регулирования турбины через вентиль 21 с электроприводом 22, который связан с электрической системой управления регулирующими клапанами 8 так, что командный сигнал на него подается синхронно с командным сигналом, управляющим положением регулирующих клапанов ЦВД 8.

Пуск турбоустановки с описанной пусковой схемой осуществляется следующим образом.

После достижения на выходе из котла 4 определенных параметров пара осуществляют прогрев паропроводов и паропроводной арматуры, а также набор вакуума в конденсаторе 17. При достижении расчетных параметров пара на выходе из котла 4 и вакуума в конденсаторе 17 осуществляют пуск паровой турбины подачей пара в ЦСД 2 в обвод ЦВД 1. Для этого свежий пар через РОУ 10 подается в холодную линию 11 промперегрева при закрытых регулирующих клапанах 8 ЦВД 1 турбины и открытых стопорном 13 и регулирующих клапанах 14 ЦСД 2.

ЦВД 1 турбины на этом этапе пуска соединен линиями обеспаривания (на чертеже не показаны) с конденсатором 17 и находится под давлением, значительно меньшим, чем в линиях промперегрева, в результате чего обратный клапан 18 находится в закрытом положении под одновременным воздействием парового усилия от линии 11, направленного в сторону закрытия клапана, и усилия пружин сервомотора 19, направленного также в сторону закрытия клапана, т.к. вентиль 21 с электроприводом 22 закрыт по факту того, что регулирующие клапаны 8 на этом этапе пуска находятся в закрытом положении.

При последующей подаче пара в ЦВД 1 при открытых стопорных клапанах 7, повышая управляющее давление регулирующих клапанов 8 ЦВД 1, приоткрывают регулирующие клапаны 8 и закрывают арматуру на линиях обеспаривания ЦВД 1. В результате этого обратный клапан 18 приоткрывается под действием возросшего давления пара на выходе из ЦВД 1 и пропускает пар в холодную линию промперегрева.

После подачи командного сигнала на открытие регулирующих клапанов 8, соответствующий сигнал поступает также на электропривод 22 вентиля 21. После открытия вентиля 21 на линии напорного давления 20 к сервомотору 19, под действием этого сервомотора обратный клапан 18 переводится в полностью открытое положение, выводится из потока пара и в дальнейшем удерживается в этом положении.

Описанная пусковая система используется также и при глубокой разгрузке турбоустановки по электрической мощности.

В этом случае, для закрытия обратного клапана 18 его сервомотором 19 достаточно, чтобы по факту закрытия регулирующих клапанов 8 закрылся вентиль 21 с электроприводом 22 на линии 20 напорного давления к сервомотору 19, после чего обратный клапан 18 будет находиться в закрытом положении под одновременным воздействием парового усилия от холодной линии 11 промперегрева, направленного в сторону закрытия клапана и усилия пружин его сервомотора 19, направленного также в сторону закрытия клапана.

Источники информации
1. А. Д. Трухний, С.М.Лосев. Стационарные паровые турбины. М., 1981, с. 419-420, рис.13.3.

2. Там же, рис. 13.5 - поз. 24.

3. Авт. св. СССР N 1044068, F 01 K 13/02, 1984 г.

Пусковая система предназначена для пуска блочной паротурбинной установки по двухбайпасной пусковой схеме. Пусковая система содержит сбросной паропровод с РОУ между паропроводом свежего пара и холодной линией промперегрева для пропуска пара в обход ЦВД, его регулирующие клапаны с сервомоторами, управляемыми электрической системой, обратный клапан прямого действия на выходе ЦВД для предотвращения попадания пара из холодной линии промперегрева в ЦВД и гидравлическую систему управления. При этом обратный клапан связан с сервомотором одностороннего действия, на линии напорного давления которого установлена запорная арматура с электроприводом, который связан с электрической системой управления регулирующими клапанами ЦВД, обеспечивая открытие запорной арматуры синхронно с открытием регулирующих клапанов ЦВД. Это обеспечивает высокую надежность работы обратного клапана и устраняет его влияние на гидродинамику проходящего через него парового потока. 1 ил.

Пусковая система паротурбинной установки с промежуточным перегревом пара, содержащая сбросной трубопровод с редукционно-охладительным устройством между паропроводом свежего пара и холодной линией промежуточного перегрева пара, регулирующие клапаны цилиндра высокого давления с сервомоторами и электрической системой управления, обратный клапан прямого действия на выходе цилиндра высокого давления и гидравлическую систему управления, отличающаяся тем, что обратный клапан связан с сервомотором одностороннего действия, на линии напорного давления которого установлена запорная арматура с электроприводом, а последний связан с электрической системой управления регулирующими клапанами таким образом, чтобы открытие запорной арматуры осуществлялось синхронно с открытием регулирующих клапанов.